EA037155B1 - Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste - Google Patents
Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste Download PDFInfo
- Publication number
- EA037155B1 EA037155B1 EA201900303A EA201900303A EA037155B1 EA 037155 B1 EA037155 B1 EA 037155B1 EA 201900303 A EA201900303 A EA 201900303A EA 201900303 A EA201900303 A EA 201900303A EA 037155 B1 EA037155 B1 EA 037155B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- copper
- concentrates
- iron
- leaching
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РУД, НИЗКОСОРТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ МЕДИ (43) 2020.11.30 (96) KZ2019/036 (KZ) 2019.05.17 (71)(73) Заявитель и патентовладелец:(54) METHOD FOR PROCESSING ORE, LOW-GRADE CONCENTRATES AND INDUSTRIAL WASTE OF COPPER (43) 2020.11.30 (96) KZ2019 / 036 (KZ) 2019.05.17 (71) (73) Applicant and patent owner:
ЖУМАШЕВ КАЛ КАМАН; НАРЕМБЕКОВА АЙТБАЛА;ZHUMASHEV KAL KAMAN; NAREMBEKOVA AITBALA;
КАТРЕНОВ БАУЫРЖАН БОРАНБАЕВИЧ (KZ) (72) Изобретатель:KATRENOV BAUYRZHAN BORANBAEVICH (KZ) (72) Inventor:
Жумашев Калкаман, Нарембекова Айтбала, Катренов Бауыржан Боранбаевич, Жарменов Абдурасул Алдашевич, Терликбаева Алма Жолдасовна (KZ) (74) Представитель:Zhumashev Kalkaman, Narembekova Aitbala, Katrenov Bauyrzhan Boranbaevich, Zharmenov Abdurasul Aldashevich, Terlikbaeva Alma Zholdasovna (KZ) (74) Representative:
Тусупова М.К. (KZ) (56) RU-C1-2133293 SU-A1-1280902Tusupova M.K. (KZ) (56) RU-C1-2133293 SU-A1-1280902
ЕА-В1-9503 WO-A1-2010126593EA-B1-9503 WO-A1-2010126593
037155 В1037155 B1
037155 Bl (57) Изобретение относится к области металлургии металлов и может быть применено при получении товарных концентратов меди из различного вида медьсодержащего сырья, а также для вскрытия благородных металлов, например, при переработке золото-мышьяковых концентратов. Техническим результатом является повышение степени извлечения целевых компонентов в богатый сульфидный концентрат без пустой породы, пригодный для бесшлаковой плавки на черновую медь. Эго достигается тем, что способ переработки руд, низкосортных концентратов и техногенных отходов меди, включающий стадий дробления, измельчения, обогащения, сгущения, фильтрации и выщелачивание в присутствии окислителей и комплексообразователей при нагреве пульпы, согласно изобретению в качестве источника окислителей используют природное сырье или техногенные отходы, содержащие железо(Ш), марганец(1У) - некондиционные концентраты железа(Ш), марганца(1У) или железомарганцевые (IV) руды и некондиционные концентраты или шламы глиноземного производства, далее их подвергают кислотному выщелачиванию, затем полученный раствор используют для выщелачивания сырья цветных металлов, в частности меди, фильтрат после отделения кека перерабатывают известными приемами в металлургии.037155 Bl (57) The invention relates to the field of metal metallurgy and can be used in the production of commercial copper concentrates from various types of copper-containing raw materials, as well as for the opening of precious metals, for example, in the processing of gold-arsenic concentrates. The technical result is to increase the degree of extraction of target components into a rich sulphide concentrate without waste rock, suitable for slag-free smelting for blister copper. This is achieved by the fact that the method of processing ores, low-grade concentrates and man-made copper wastes, including the stages of crushing, grinding, enrichment, thickening, filtration and leaching in the presence of oxidants and complexing agents when heating the pulp, according to the invention, natural raw materials or man-made wastes are used as a source of oxidants containing iron (III), manganese (1U) - substandard concentrates of iron (III), manganese (1U) or ferromanganese (IV) ores and substandard concentrates or slimes of alumina production, then they are subjected to acid leaching, then the resulting solution is used for leaching raw materials non-ferrous metals, in particular copper, the filtrate after separation of the cake is processed by known methods in metallurgy.
Изобретение относится к области металлургии металлов, в частности к комбинированным способам обогащения металлургического сырья и техногенных отходов, и может быть применено при получении товарных концентратов меди из различного вида медьсодержащего сырья (черновых концентратов от флотационного обогащения лежалых хвостов или забалансовых руд, шлаков), а также для вскрытия благородных металлов, например, при переработке золото-мышьяковых концентратов.The invention relates to the field of metallurgy of metals, in particular to combined methods of enrichment of metallurgical raw materials and man-made waste, and can be used when obtaining commercial copper concentrates from various types of copper-containing raw materials (rough concentrates from flotation concentration of stale tailings or off-balance ores, slags), and for opening precious metals, for example, when processing gold-arsenic concentrates.
В цветной металлургии в сферу производства вовлекаются различные виды природного сырья, в основном, сульфидные, окисленные и смешанные руды. Наиболее труднее вскрываются сульфидные минералы меди (халькопирит, борнит, халькозин, ковеллин), поэтому эффективный метод вскрытия для них применимы для вскрытия сульфидных минералов других цветных металлов (свинца, цинка) и минералов металлов группы железа (арсенопирит, пирит, халькопирит и т.д.).In non-ferrous metallurgy, various types of natural raw materials are involved in production, mainly sulfide, oxidized and mixed ores. Sulfide minerals of copper (chalcopyrite, bornite, chalcocite, covellite) are most difficult to open, therefore, an effective method of opening for them is applicable for opening sulfide minerals of other non-ferrous metals (lead, zinc) and minerals of iron group metals (arsenopyrite, pyrite, chalcopyrite, etc.) .).
Медь из окисленных руд (более 70% окисленные минералы) извлекают различными способами выщелачивания применением кислотных или аммиачных растворов. Наиболее распространен способ переработки упорных окисленных медных руд, заключающийся в выщелачивании окисленных медных минералов кислотой, цементации меди из раствора железным порошком, флотации цементной меди из кислого раствора с получением медного концентрата. Способ применен для переработки упорных окисленных руд Калмакирского месторождения на Алмалыкском горно-металлургическом комбинате /Митрофанов С.И. и др. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов, М., Недра, 1984, стр.50/.Copper from oxidized ores (more than 70% oxidized minerals) is recovered by various leaching methods using acidic or ammonia solutions. The most common method for processing refractory oxidized copper ores, which consists in leaching oxidized copper minerals with acid, cementation of copper from a solution with iron powder, flotation of cement copper from an acidic solution to obtain a copper concentrate. The method is applied for the processing of refractory oxidized ores of the Kalmakirsky deposit at the Almalyk mining and metallurgical plant / Mitrofanov S.I. and others. Combined processes of processing of non-ferrous metal ores, M., Nedra, 1984, p. 50 /.
Недостатками такого способа являются:The disadvantages of this method are:
высокая стоимость реализации в связи с использованием железного скраба, который вступает в реакцию с кислотой, при этом увеличивается расход, как серной кислоты, так и железного скраба; низкое извлечение меди цементацией железным скрабом и флотацией цементных частиц;the high cost of implementation due to the use of an iron scrub, which reacts with acid, while the consumption of both sulfuric acid and iron scrub increases; low copper recovery by cementation with iron scrub and flotation of cement particles;
не совместимость извлечения окисленных и сульфидных минералов меди во флотоконцентрат и потеря сульфидной меди или сложность и дороговизна совмещения флотационного извлечения сульфидных минералов меди, как часто предлагают для переработки смешанных руд. Если в первом случае происходит потеря сульфидной меди в хвосты и из раствора медь извлекают сложными методами, то во втором случае, получается бедный флотоконцентрат, из-за присутствия так называемой пустой породы диоксида кремния и соединений железа.incompatibility of recovery of oxidized and sulphide copper minerals into flotation concentrate and loss of sulphide copper or the complexity and high cost of combining flotation recovery of sulphide copper minerals, as is often suggested for processing mixed ores. If in the first case there is a loss of sulfide copper in the tailings and copper is extracted from the solution by complex methods, then in the second case, a poor flotation concentrate is obtained, due to the presence of the so-called waste rock of silicon dioxide and iron compounds.
В качестве примера переработки смешанных руд можно взять Способ комплексной переработки бедных забалансовых руд, где сульфидные минералы из смешанной руды месторождения Таскора (Казахстан) извлекают во флотоконцентрат, а окисленные минералы меди извлекают из хвостов обогащения, выщелачиванием при 80°С и Ж:Т=5:1 раствором серной кислоты 80 г/л. Сквозное извлечение меди 89,15% /KZ 25311 А4, опубл. 14.12.2012 г./.As an example of processing mixed ores, one can take the Method of complex processing of lean off-balance ores, where sulfide minerals from the mixed ore of the Taskora deposit (Kazakhstan) are extracted into a flotation concentrate, and oxidized copper minerals are extracted from the tailings, by leaching at 80 ° C and L: T = 5 : 1 solution of sulfuric acid 80 g / l. End-to-end copper recovery 89.15% / KZ 25311 A4, publ. 12/14/2012 /.
Общей проблемой и недостатками всех известных методов обогащения руд, включая комбинированные химические методы, сводится к получению товарного концентрата из бедных сульфидных руд, особенно, возможность получения высокотоварного концентрата без пустой породы из любых руд, техногенных отходов с повышением степени извлечения меди, что остается нерешенной проблемой во всем мире.A common problem and disadvantages of all known methods of ore beneficiation, including combined chemical methods, is reduced to obtaining a commercial concentrate from poor sulphide ores, especially the possibility of obtaining a high-value concentrate without waste rock from any ores, man-made waste with an increase in the degree of copper recovery, which remains an unsolved problem. worldwide.
Основные направления связаны с попыткой перевода меди в раствор для дальнейшего извлечения известными приемами или уменьшение содержания диоксида кремния и железа.The main directions are associated with an attempt to transfer copper into a solution for further extraction by known methods or to reduce the content of silicon dioxide and iron.
Наиболее трудно гидрометаллургическими методами вскрываются сульфидные минералы меди, поэтому основным методом обогащения сульфидных руд является флотационный метод. При пирометаллургической переработке сульфидных концентратов меди с очисткой от примесей железа и кремния (базовый метод), включающий стадий плавки на штейн и конвертирование штейна образуется отвальный шлак - отход с которым происходит потеря меди и железа, а также возникают экологические проблемы, кроме того переработка этими методами не товарных или низкосортных концентратов не выгодно /М.А. Фишман. Основы обогащения руд цветных металлов. Изд. Недра. M.1968. с. 164-165/.The most difficult hydrometallurgical methods are used to open up copper sulfide minerals; therefore, the flotation method is the main method for enriching sulfide ores. During pyrometallurgical processing of sulfide copper concentrates with purification from iron and silicon impurities (basic method), including the stages of melting into matte and converting the matte, dump slag is formed - waste with which copper and iron are lost, and also environmental problems arise, in addition, processing by these methods non-commercial or low-grade concentrates are not profitable / M.A. Fishman. Fundamentals of beneficiation of non-ferrous metal ores. Ed. Bosom. M.1968. with. 164-165 /.
Поэтому предлагаемый способ относится к получению высокосортных концентратов меди без пустой породы гидрометаллургическими приемами из всех видов медного сырья - окисленных, смешанных и сульфидных руд.Therefore, the proposed method relates to the production of high-grade copper concentrates without waste rock by hydrometallurgical methods from all types of copper raw materials - oxidized, mixed and sulfide ores.
Для доводки низкосортных сульфидных концентратов до товарного предлагаются различные методы, которые могут быть рассмотрены в качестве аналогов и прототипа к предлагаемому. Процессы очистки от железа и кремния гидрометаллургическими приемами требуют применения различных реагентов, поэтому - отдельных процессов.To refine low-grade sulfide concentrates to marketable, various methods are proposed that can be considered as analogs and prototypes to the proposed one. The processes of purification from iron and silicon by hydrometallurgical methods require the use of various reagents, therefore, separate processes.
Известны автоклавные сернокислотные способы выщелачивания при высоких температурах (выше 180°С) и под давлением кислорода, что позволяет частично извлечь медь и железо в раствор /С.С. Набойченко, Л.П. Ни, Я.М. Шнеерсон, Л.В. Чугаев. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов//1995. Екатеринбург. 282с/.Known autoclave sulfuric acid leaching methods at high temperatures (above 180 ° C) and under oxygen pressure, which allows you to partially extract copper and iron into the solution / S.S. Naboychenko, L.P. Nee, Ya.M. Shneerson, L.V. Chugaev. Autoclave hydrometallurgy of non-ferrous metals // 1995. Yekaterinburg. 282s /.
Недостаток: неполное извлечение меди (ниже 90%), дорогой и сложный способ.Disadvantage: incomplete extraction of copper (below 90%), expensive and complicated method.
Изучены различные варианты выщелачивания концентрата, содержащий минералы меди - халькопирит, ковеллин и борнит серной кислотой с концентрациями 50-300 г/л при Т:Ж=1:4 и 25-75°С в течение 1-6 ч, как при подаче кислорода в реактор, так и без него в работе Поисковые исследования по сернокислотному выщелачиванию сульфидного медного концентрата месторождения Эрдэнэт (Монголия)Various options for leaching a concentrate containing copper minerals - chalcopyrite, covellite and bornite with sulfuric acid with concentrations of 50-300 g / l at S: W = 1: 4 and 25-75 ° C for 1-6 hours, as with oxygen supply into the reactor and without it in operation Exploratory studies on sulfuric acid leaching of sulphide copper concentrate from the Erdenet deposit (Mongolia)
- 1 037155 /ISBN 5-7262-0710-6. Научная сессия МИФИ-2007. Том 9// Физическая химия растворов. А. Хаммаш,- 1 037155 / ISBN 5-7262-0710-6. Scientific session MEPhI-2007. Volume 9 // Physical chemistry of solutions. A. Hammash,
А.С. Медведев).A.S. Medvedev).
Максимальное извлечение меди в раствор не превысило 40%, что связано с протеканием реакций:The maximum extraction of copper into the solution did not exceed 40%, which is associated with the course of the reactions:
Cu9Fe9Si6+Cu5FeS4+FeS2+O2+2H2SO4 = 10CuFeS2 + 4CuS + 2FeSO4 + 2H2OCu 9 Fe 9 Si 6 + Cu 5 FeS 4 + FeS 2 + O 2 + 2H 2 SO 4 = 10CuFeS 2 + 4CuS + 2FeSO 4 + 2H 2 O
К основным недостаткам этих работ относится низкая степень извлечения меди, из-за неэффективности регенерации трехвалентного железа кислородом воздуха из содержащихся в концентрате сульфидных минералов железа.The main disadvantages of these works include the low degree of copper extraction, due to the ineffectiveness of the regeneration of ferric iron by atmospheric oxygen from the sulfide iron minerals contained in the concentrate.
Изучено влияние трехвалентного железа, полученных бактериальным и химическим окислением двухвалентного железа в условиях выщелачивания сульфидного медного концентрата при температуре окружающей среды растворами кислот и при повышенных температурах 85-95°С/1. Разработка способа выщелачивания сульфидных концентратов сернокислыми раствором и трехвалентного железа, полученными иммобилизированными массой // Автореф. канд. диссертации, Гусаков M.C.niscu.ru/work/989417/ Razrabotka/.The effect of ferric iron obtained by bacterial and chemical oxidation of ferrous iron under conditions of leaching of sulfide copper concentrate at ambient temperature with acid solutions and at elevated temperatures of 85-95 ° C / 1 has been studied. Development of a method for leaching sulfide concentrates with sulfuric acid solution and ferric iron obtained by immobilized mass // Abstract of the thesis. Cand. dissertation, Gusakov M.C.niscu.ru/work/989417/ Razrabotka /.
К основным недостаткам прототипа следует отнести:The main disadvantages of the prototype include:
относительная дороговизна регенерации окислителей по сравнению с предлагаемым способом.the relative high cost of regeneration of oxidants in comparison with the proposed method.
длительность или необходимость создания специальных условий процессов регенерации окислителей, что лимитирует скорость процесса выщелачивания меди (цветных металлов).the duration or the need to create special conditions for the regeneration of oxidants, which limits the rate of the leaching of copper (non-ferrous metals).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ переработки руд, низкосортных концентратов и техногенных отходов меди, включающий стадий дробления, измельчения, обогащения, сгущения, фильтрации и выщелачивание в присутствии окислителей и комплексообразователей при нагреве пульпы, в котором осуществляют добавление сульфата аммония на стадии измельчения руды для перевода окисленной меди в раствор и извлечения известными методами из раствора /KZ 29755 А4, опубл. 15.04.2015 г./.The closest in technical essence to the proposed invention is a method for processing ores, low-grade concentrates and industrial waste of copper, including the stages of crushing, grinding, enrichment, thickening, filtration and leaching in the presence of oxidants and complexing agents when heating the pulp, in which the addition of ammonium sulfate at the stage grinding ore for transferring oxidized copper into solution and extraction by known methods from solution / KZ 29755 A4, publ. 04/15/2015 /.
К недостаткам аналога можно отнести:The disadvantages of the analog include:
низкое извлечение меди (78%), большой расход дорогого реагента - сульфата аммония и цементация меди на шарах при измельчении.low copper recovery (78%), high consumption of expensive reagent - ammonium sulfate and cementation of copper on balls during grinding.
Задачей изобретения является разработка удешевленного и упрощенного способа переработки руд, низкосортных концентратов и техногенных отходов меди с улучшенными техническими характеристиками.The objective of the invention is to develop a cheaper and simplified method for processing ores, low-grade concentrates and man-made copper waste with improved technical characteristics.
Техническим результатом является повышение степени извлечения целевых компонентов в богатый сульфидный концентрат без пустой породы, пригодный для бесшлаковой плавки на черновую медь, минуя стадию плавки на штейн с попутным извлечением железа в товарный концентрат.The technical result is to increase the degree of extraction of target components into a rich sulphide concentrate without waste rock, suitable for slag-free smelting into blister copper, bypassing the stage of smelting for matte with associated extraction of iron into commercial concentrate.
Это достигается тем, что способ переработки руд, низкосортных концентратов и техногенных отходов меди, включающий стадий дробления, измельчения, обогащения, сгущения, фильтрации и выщелачивание в присутствии окислителей и комплексообразователей при нагреве пульпы, согласно изобретению:This is achieved by the fact that the method for processing ores, low-grade concentrates and industrial waste of copper, including the stages of crushing, grinding, enrichment, thickening, filtration and leaching in the presence of oxidants and complexing agents when heating the pulp, according to the invention:
в качестве источника окислителей используют природное сырье или техногенные отходы, содержащие железо(Ш), марганец(IV) - некондиционные концентраты железа(Ш), марганца(IV) или железомарганцевые (IV) руды и некондиционные концентраты или шламы глиноземного производства, далее их подвергают кислотному выщелачиванию, затем полученный раствор используют для выщелачивания сырья цветных металлов, в частности меди, далее из технологического раствора цветных металлов вначале осаждают свинец добавлением растворимых сульфатов сопутствующих металлов в растворе - железа, меди, цинка, затем после отделения сульфата свинца из фильтрата - сульфиды меди и её спутников - серебра, рения, затем основную часть (80-90%) фильтрата направляют в оборот на выщелачивание, другую часть фильтрата (20-10%) выводят на полную переработку нейтрализацией гидрооксидами кальция или бария для дробного осаждения цинка и железа, затем проводят регенерацию соляной кислоты добавлением эквивалентного количества серной кислоты к хлор-иону.as a source of oxidants, natural raw materials or industrial waste containing iron (III), manganese (IV) are used - substandard concentrates of iron (III), manganese (IV) or ferromanganese (IV) ores and substandard concentrates or sludge of alumina production, then they are subjected to acid leaching, then the resulting solution is used to leach raw materials of non-ferrous metals, in particular copper, then lead is precipitated from the technological solution of non-ferrous metals by the addition of soluble sulfates of accompanying metals in solution - iron, copper, zinc, then after separation of lead sulfate from the filtrate - copper sulfides and its companions - silver, rhenium, then the main part (80-90%) of the filtrate is sent into circulation for leaching, the other part of the filtrate (20-10%) is taken out for complete processing by neutralization with calcium or barium hydroxides for fractional precipitation of zinc and iron, then carry out the regeneration of hydrochloric acid by adding an equivalent amount of sulfuric acid to chlorine ion.
Заявленное изобретение отличается использованием дешевого и доступного природного сырья - некондиционных железных или железомарганцевых руд, техногенных отходов - шламов глиноземного производства после автоклавного извлечения (процесса Байера) и т.д., в качестве источника окислителя трехвалентного железа или марганца (III или IV) и из них целевые металлы переводят в раствор выщелачиванием оборотными растворами минеральных кислот, в частности соляной кислоты, содержащей хлорид аммония, при известных температурных условиях 85-95°С:The claimed invention is distinguished by the use of cheap and affordable natural raw materials - substandard iron or ferromanganese ores, industrial waste - alumina production sludge after autoclave extraction (Bayer process), etc., as a source of ferric or manganese oxidizer (III or IV) and from them, the target metals are transferred into solution by leaching with circulating solutions of mineral acids, in particular hydrochloric acid containing ammonium chloride, under known temperature conditions of 85-95 ° C:
Fe2O3 + ЗНС1 = FeCl3 (1).Fe 2 O 3 + ZNS1 = FeCl 3 (1).
Горячий осветленный раствор окислителей через отстойник подают в реактор для выщелачивания руд концентратов или техногенных отходов меди (принципиально, применим для любых цветных металлов) при известных температурных условиях 85-95°СThe hot clarified solution of oxidizing agents is fed through the settler to the reactor for leaching ore concentrates or man-made copper waste (in principle, it is applicable for any non-ferrous metals) under known temperature conditions of 85-95 ° C
- 2 037155- 2 037155
Fe5CuS4 + 12FeCl3 = 17FeCl2 + CuCl2 + 2S2(2)Fe 5 CuS 4 + 12FeCl 3 = 17FeCl 2 + CuCl 2 + 2S 2 (2)
FeAsS + 2FeCl3 = 3FeCl2 + 0,5S2(3)FeAsS + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 + 0.5S 2 (3)
MeS + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MeCl2 + 0,5 S2(4) (где Me - Cu, Pb, Zn, Fe, Ni, Ag, Au (в раствор переходят в виде хлоридных аммиачных комплексов).MeS + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + MeCl 2 + 0.5 S 2 (4) (where Me is Cu, Pb, Zn, Fe, Ni, Ag, Au (they pass into solution in the form of chloride ammonia complexes).
При содержании значительного количества свинца в растворе, вначале осаждают его в виде малорастворимого сульфата и фильтрат II направляют на осаждение меди и спутников.If there is a significant amount of lead in the solution, it is first precipitated in the form of poorly soluble sulfate and the filtrate II is sent to the precipitation of copper and satellites.
Из концентрированного сопутствующими примесями (Ca, Ba ,Zn, Fe) фильтрата II, сероводородом осаждают тяжелые цветные металлы (Cu, Pb, Ag, Au), осадок отделяют фильтрованием и основную часть (90-80%) фильтрата направляют в оборот.From the concentrated concomitant impurities (Ca, Ba, Zn, Fe) filtrate II, hydrogen sulfide precipitates heavy non-ferrous metals (Cu, Pb, Ag, Au), the precipitate is separated by filtration and the main part (90-80%) of the filtrate is recycled.
Часть фильтрата выводят на полную переработку нейтрализацией гидрооксидами кальция или бария при рН 8-9, смесь гидрооксидов (цинка и железа) или после дробного осаждения отделяют и из фильтрата III проводят регенерацию соляной кислоты, серной кислотой;Part of the filtrate is withdrawn for complete processing by neutralization with calcium or barium hydroxides at pH 8-9, a mixture of hydroxides (zinc and iron) or after fractional precipitation is separated and from filtrate III, hydrochloric acid is regenerated with sulfuric acid;
Фильтрат подают в голову процесса.The filtrate is fed to the head of the process.
Существенным отличительным признаком (новизной) является перевод в раствор трехвалентного железа из некондиционного железистого сырья и отходов выщелачиванием растворами кислот, в частности соляной кислоты, и использование полученного раствора в качестве дешевых окислителей для вскрытия упорных минералов меди при выщелачивании соответствующего металлургического сырья с последующим получением из технологического раствора товарных концентратов цветных металлов, в частности меди и товарного концентрата железа.An essential distinguishing feature (novelty) is the transfer of ferric iron from substandard ferrous raw materials and waste to a solution by leaching with solutions of acids, in particular hydrochloric acid, and the use of the resulting solution as cheap oxidizing agents for opening refractory copper minerals during leaching of the corresponding metallurgical raw materials with subsequent production from technological solution of commercial concentrates of non-ferrous metals, in particular copper and commercial iron concentrate.
Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.
Примеры. Опыты по получению раствора окислителей.Examples. Experiments on obtaining a solution of oxidizing agents.
Для получения окислителей взята железомарганцевая руда месторождении Тур (Казахстан), %: Выщелачивание проводилось раствором соляной кислоты, содержащий 10-17,5% HCl (1:1) при Ж:Т = 45:1 и температуре 70-95°С, навеска во всех опытах представляла 25 г и количество оборотов лопастной мешалки 250 об/мин.To obtain oxidants, ferromanganese ore from the Tur deposit (Kazakhstan) was taken,%: Leaching was carried out with a hydrochloric acid solution containing 10-17.5% HCl (1: 1) at W: T = 45: 1 and a temperature of 70-95 ° C, sample in all experiments represented 25 g and the number of revolutions of the paddle mixer 250 rpm.
Условия опытов и результаты приведены в табл. 1.Experimental conditions and results are shown in table. one.
Таблица 1. Результаты опытов по получению растворов окислителей из пробы руды месторожденияTable 1. Results of experiments on obtaining solutions of oxidizing agents from ore samples from the deposit
Тур: 15,62 Fe(III);15,03 Mn(IV); 39,01 SiO2; 1,88 CaORound: 15.62 Fe (III); 15.03 Mn (IV); 39.01 SiO 2 ; 1.88 CaO
Выщелачивание железа и марганца растворами кислот известны и как видно, из данных таблицы максимальное суммарное извлечение достигается при 90°С, в течение 2 ч. Поскольку цель использование полученного раствора для вскрытия сульфидных концентратов меди при дальнейших опытах пользовались растворами, наработанными при условиях опыта 9 (максимальное суммарное извлечение).Leaching of iron and manganese with acid solutions is known and, as can be seen, from the data in the table, the maximum total extraction is achieved at 90 ° C, within 2 hours. maximum cumulative recovery).
Опыт 13 (наработка раствора).Experience 13 (solution production).
В качестве источника железа(Ш) отмытый сухой красный шлам ветви Байера АО Алюминий Ка- 3 037155 захстана состава, %: SiO2 - 3,13; Fe2O3 - 48,36; Al2O3 - 42,21; Na2O - 1,44; CaO - 2,55. Выщелачивание проводили во всех случаях при условии опыта 9 и объединенный наработанный раствор с содержанием железа(Ш) 72,2 г/л использовали для выщелачивания медного сырья.As a source of iron (III) washed dry red sludge of the Bayer branch of AO Aluminiy Ka-3 037155 zakhstan composition,%: SiO2 - 3.13; Fe2O 3 - 48.36; Al2O 3 - 42.21; Na2O 1.44; CaO - 2.55. Leaching was carried out in all cases under the condition of experiment 9 and the combined accumulated solution with an iron (III) content of 72.2 g / l was used to leach copper raw materials.
Опыты по химическому обогащению медного сырья.Experiments on the chemical enrichment of copper raw materials.
Во всех опытах 14-18 для выщелачивания пользовались кислым раствором с концентрацией железа(Ш) 72,2г/л, при температуре 95°С в течение 60 мин и при расходе раствора Ж:Т=5:1, с достаточным количеством раствора железа(Ш) к навеске концентрата по уравнению реакции:In all experiments 14-18, an acidic solution with an iron (III) concentration of 72.2 g / l was used for leaching, at a temperature of 95 ° C for 60 minutes and at a solution consumption of L: T = 5: 1, with a sufficient amount of iron solution ( Ш) to a sample of concentrate according to the reaction equation:
FeCh + MeS(FeS + CuS + PbS) = МеС12 + FeCl2 + 0,5S2, при этом избыток кислоты служил для нейтрализации карбонатов металлов и создания кислой среды для предотвращения гидролиза железа(Ш).FeCh + MeS (FeS + CuS + PbS) = MeCl 2 + FeCl 2 + 0.5S 2 , while the excess acid served to neutralize metal carbonates and create an acidic environment to prevent hydrolysis of iron (III).
Анализу подвергались высушенные продукты -концентраты.Dried concentrate products were analyzed.
Опыт 14.Experience 14.
Черновой концентрат (основной флотации) Сатпаевской обогатительной фабрики (СОФ), в котором минералы меди, в основном (80%) представлены в виде халькозина - Cu2S. Концентрат является малосернистым и маложелезистым.Rough concentrate (main flotation) of the Satpayevsky concentrating plant (SOF), in which copper minerals are mainly (80%) presented in the form of chalcocite - Cu 2 S. The concentrate is low in sulfur and low in iron.
Расход железа(Ш) в растворе для 100 г концентрата Сатпаевской ОФ будет 0,148 л или Ж:Т=1,5:1 (по расчету):The consumption of iron (III) in the solution for 100 g of the concentrate of the Satpayevskaya RP will be 0.148 l or Zh: T = 1.5: 1 (by calculation):
Нужное Ж:Т можно подобрать, изменяя концентрацию Fe(III) в используемом для выщелачивания растворе. В раствор для обеспечения извлечения серебра в раствор добавляли хлористый комплексообразователь - хлорид аммония в количестве 10 г (25%) и водой Ж:Т доводили до 2:1.The required W: S can be selected by changing the concentration of Fe (III) in the solution used for leaching. To ensure the extraction of silver, a chloride complexing agent, ammonium chloride, in an amount of 10 g (25%), was added to the solution, and L: T was brought to 2: 1 with water.
Условия и результаты по очистке пробы 1 от железа и диоксида кремния раствором окислителя, наработанного при условиях опыта 9 (табл. 1) приведены в табл. 2.The conditions and results for the purification of sample 1 from iron and silicon dioxide with a solution of an oxidizing agent developed under the conditions of experiment 9 (Table 1) are given in table. 2.
Опыт 15.Experience 15.
Таблица 2. Состав исходной пробы некондиционного концентрата ОФ Сатпаевский-№1, навеска во всех опытах по 20 г. (опыт 14)Table 2. The composition of the initial sample of the substandard concentrate of the Satpayevsky-No.1 concentrate, weighed in all experiments for 20 years (experiment 14)
Как видно из табл. 2, при использовании достаточного количества железа(Ш) по отношению к металлам, подвергающимся хлорированию достигается высокое извлечение меди и других цветных металлов. Добавление комплексообразователей (NH4Q или NaCl) для извлечения малорастворимых хлоридов благородных металлов, меди общеизвестно и в нашем случае нужно для извлечения серебра, которое в присутствии двухвалентного железа не может переходит в растворимую форму.As you can see from the table. 2, when a sufficient amount of iron (III) is used in relation to metals subjected to chlorination, a high recovery of copper and other non-ferrous metals is achieved. The addition of complexing agents (NH4Q or NaCl) for the extraction of poorly soluble chlorides of noble metals, copper is well known and in our case it is necessary for the extraction of silver, which, in the presence of ferrous iron, cannot transform into a soluble form.
Раствор может быть переработан любыми известными методами, например, действием щелочных реагентов, в частности, известковым молоком осаждаются цинк, алюминий, железо, а потом добавлением серной кислоты проводят регенерацию соляной кислоты.The solution can be processed by any known methods, for example, by the action of alkaline reagents, in particular, zinc, aluminum, iron are precipitated with milk of lime, and then by adding sulfuric acid, hydrochloric acid is regenerated.
Опыт 16.Experience 16.
Тест окисленной рудой (карбонатной) карьера КрестоЦентр с содержанием меди 1,04%, из них 75% окисленной. Расход Fe(III)/100 г руды:Test with oxidized ore (carbonate) quarry KrestoCentr with a copper content of 1.04%, of which 75% is oxidized. Fe (III) consumption / 100 g of ore:
Выщелачивание вели при 95°С в течение часа раствором железа(Ш) 2,75г/л, содержащий серной кислоты 65 г/л при Ж:Т= 2:1 (общий расход кислоты на 1 т руды 0,13т) в течение 1 ч. Содержание меди в высушенном кеке 0,04%.Leaching was carried out at 95 ° C for an hour with a solution of iron (III) 2.75 g / l, containing sulfuric acid 65 g / l at W: T = 2: 1 (total acid consumption per 1 ton of ore 0.13 t) for 1 h. The copper content in the dried cake is 0.04%.
- 4 037155- 4 037155
Опыт 17.Experience 17.
Тест с черновым концентратом, полученным из хвостов ЖОФ.Test with rough concentrate obtained from ZhOF tailings.
Из хвостов ЖОФ повторной флотацией в известных условиях получен черновой концентрат (выходRough concentrate was obtained from ZhOF tailings by repeated flotation under known conditions (yield
8,4%) с составом, %: 1,43 меди; 1,8 г/т серебра; 0,2г/т рения; 16,7 железа; 11,9 кальция, который подвергался химическому обогащению при тех же условиях. Результаты приведены в табл. 3.8.4%) with composition,%: 1.43 copper; 1.8 g / t silver; 0.2 g / t rhenium; 16.7 iron; 11.9 calcium, which was subjected to chemical enrichment under the same conditions. The results are shown in table. 3.
Таблица 3. Основной химический состав лежалых хвостов ЖОФ (Жезказганской обогатительной фабрики) №1,2 хвостохранилища №1Table 3. The main chemical composition of the stale tailings of the ZHOF (Zhezkazgan Concentrating Plant) No. 1,2 of the tailing dump No. 1
Выход товарного концентрата 0,24%. Цинк и железо остаются в растворе, откуда извлекаются известными методами (пример, будет опыте 17).The output of the marketable concentrate is 0.24%. Zinc and iron remain in solution, from where they are extracted by known methods (for example, there will be experiment 17).
Опыт 18.Experience 18.
Отвальные шлаки Жезказганского медеплавильного завода (ЖМЗ).Waste slags of the Zhezkazgan Copper Smelting Plant (ZMZ).
Таблица 4. Исходный шлак и продукты переработкиTable 4. Initial slag and processed products
Как видно из данных табл. 4 в шлаке значительное количество меди, свинца, цинка и железа, поэтому их желательно извлечь в отдельные продукты (концентраты). Для этого после извлечения в раствор добавляли сульфат железа (можно другие растворимые сульфаты - цинка или меди) и после отделения фильтрованием выпавшего осадка сульфата свинца, из фильтрата осаждали сероводородом медь, серебро и рений в моноконцентрат меди.As can be seen from the data in the table. 4 there is a significant amount of copper, lead, zinc and iron in the slag, therefore it is desirable to extract them into separate products (concentrates). To do this, after extraction, iron sulfate was added to the solution (other soluble sulfates - zinc or copper) and after separation by filtration of the precipitated precipitate of lead sulfate, copper, silver and rhenium were precipitated from the filtrate with hydrogen sulfide into copper monoconcentrate.
- 5 037155- 5 037155
Из нового фильтрата гидрооксидом цинка осаждали железо, затем известковым молоком цинк в отдельные концентраты.Iron was precipitated from the new filtrate with zinc hydroxide, then zinc was precipitated with milk of lime into separate concentrates.
Итак, преимуществом предлагаемого способа обогащения сульфидных руд от известных является получение сульфидного концентрата без пустой породы, пригодного для бесшлаковой плавки на черновую медь, минуя стадию плавки на штейн с попутным извлечением железа в товарный концентрат.So, the advantage of the proposed method of enrichment of sulfide ores from the known is to obtain sulfide concentrate without waste rock, suitable for slag-free smelting for blister copper, bypassing the stage of smelting on matte with associated extraction of iron into commercial concentrate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201900303A EA037155B1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201900303A EA037155B1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201900303A1 EA201900303A1 (en) | 2020-11-30 |
EA037155B1 true EA037155B1 (en) | 2021-02-12 |
Family
ID=73649834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201900303A EA037155B1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA037155B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114934190B (en) * | 2022-05-13 | 2024-05-24 | 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司 | Top-blowing cooperative treatment method for copper-containing material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1280902A1 (en) * | 1984-12-10 | 1996-04-10 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | Method of processing copper-bismuth sulfide products and concentrates |
RU2133293C1 (en) * | 1998-11-03 | 1999-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Method of processing copper-containing stock |
EA009503B1 (en) * | 2003-07-17 | 2008-02-28 | Ототек Оюй | Method for processing concentrates from coppersulfide-based ores |
WO2010126593A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | World Resources Company | Process for recovering metals and metal compounds from mined ore and other metal-bearing raw source materials |
-
2019
- 2019-05-17 EA EA201900303A patent/EA037155B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1280902A1 (en) * | 1984-12-10 | 1996-04-10 | Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР | Method of processing copper-bismuth sulfide products and concentrates |
RU2133293C1 (en) * | 1998-11-03 | 1999-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Method of processing copper-containing stock |
EA009503B1 (en) * | 2003-07-17 | 2008-02-28 | Ототек Оюй | Method for processing concentrates from coppersulfide-based ores |
WO2010126593A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | World Resources Company | Process for recovering metals and metal compounds from mined ore and other metal-bearing raw source materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201900303A1 (en) | 2020-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2036058C (en) | Hydrometallurgic method for processing raw materials containing zinc sulphide | |
US5380354A (en) | Recovery of metals from sulphidic material | |
US9039806B2 (en) | Recycling of solids in oxidative pressure leaching of metals using halide ions | |
US4619814A (en) | Process for the recovery of non-ferrous metals from sulphide ores and concentrates | |
US6641642B2 (en) | High temperature pressure oxidation of ores and ore concentrates containing silver using controlled precipitation of sulfate species | |
EA013353B1 (en) | Method for processing nickel bearing raw material in chloride-based leaching | |
US20090293680A1 (en) | Processing of Metal Values from Concentrates | |
US4063933A (en) | Process for the treatment of complex lead-zinc concentrates | |
CA2765926C (en) | Method for leaching chalcopyrite concentrate | |
CN109890988B (en) | Integrated hydrometallurgical and pyrometallurgical process for treating ores | |
CN111519026B (en) | Method for leaching secondary coated gold hematite | |
ES2794298B2 (en) | Metal extraction procedure from ores or polymetallic sulphide concentrates | |
EA037155B1 (en) | Method for processing ores, low-quality concentrates and technogenic copper waste | |
US7494528B2 (en) | Method for smelting copper concentrates | |
US7547348B2 (en) | Method for the recovery of metals using chloride leaching and extraction | |
RU2434953C1 (en) | Method of processing gold-containing sulphide concentrates (versions) | |
KR101113631B1 (en) | Method for producing concentrates | |
CN110373539B (en) | Method for strengthening gold enrichment of refractory gold ore by direct smelting | |
CN114774676A (en) | Method for enriching metal and material for refining metal | |
RU2685621C1 (en) | Method for complex processing of sulphide-oxidised copper-porphyritic ores | |
EA009453B1 (en) | Method for processing sulfide ores containing precious metals | |
SU1766994A1 (en) | Method for processing of polymetallic sulfide raw | |
RU2044079C1 (en) | Polymetal ores beneficiation tailings processing combine method | |
WO2025013469A1 (en) | Method and system for recovering valuable element from raw material derived from copper mine tailings | |
Viswanathan et al. | Metallurgy of Complex Pb, Cu and Zinc Sulfides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |